2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)課時練34 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、基礎(chǔ)課時練(三十四)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1下圖為幾種晶體或晶胞的示意圖：冰晶體金剛石晶體Cu晶胞MgO晶胞CaCl2晶體干冰晶體請回答下列問題：TOC o 1-5 h z上述晶體中，粒子之間以共價鍵結(jié)合形成的晶體是。冰、金剛石、MgO、CaCl2、干冰5種晶體的熔點由高到低的順序為NaCl晶胞與MgO晶胞相同，NaCl晶體的晶格能(填“大于”或“小于”)MgO晶體，原因是。(4)每個Cu晶胞中實際占有個Cu原子，CaCl2晶體中Ca2+的配位數(shù)為(5)冰的熔點遠高于干冰，除H2O是極性分子、CO2是非極性分子外，還有一個重要的原因是。答案：(1)金剛石晶體金剛石、MgO、CaCl、冰、干冰小于MgO

2、晶體中離子的電荷數(shù)大于NaCl晶體中離子電荷數(shù)；且r(Mg2+)r(Na+)、r(O2)NCHsp3雜化、sp2雜化聯(lián)氨分子間形成的氫鍵數(shù)目多于氨分子間形成的氫鍵是否正八面體5.2(2018武漢模擬)太陽能電池板材料除單晶硅外，還有氮、硼、硒、鈦、鉆、鈣等化學(xué)物質(zhì)?；鶓B(tài)鈣原子的電子排布式為，金屬鈷的堆積方式與鎂相似，都屬于六方最密堆積，其配位數(shù)是。晶體硼的結(jié)構(gòu)單元是正二十面體,每個單元中有12個硼原子，其中有兩個原子為10B,其余為11B，則該結(jié)構(gòu)單元有種不同的結(jié)構(gòu)類型，該結(jié)構(gòu)單元含有個BB鍵。六方相氮化硼的結(jié)構(gòu)與石墨相似，B的雜化方式是，其不導(dǎo)電的原因是人工氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似

3、，如圖所示。該晶體中與Ti原子距離最近且相等的Ti原子有個，與Ti原子距離最TOC o 1-5 h z近且相等的N原子有個，這幾個N原子形成的空間形狀是。該晶體的熔點高于NaCl晶體的熔點，其原因是。鉆晶體的一種晶胞是一種體心立方堆積(如圖所示)，若該晶胞的邊長為anm，密度為pgcm-3,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則鉆的相對原子質(zhì)量可表示為。解析：基態(tài)鈣原子核外有20個電子，電子排布式為Is22s22p63s23p64s2或Ar4s2。鎂、鉆是六方最密堆積，其配位數(shù)為12。(2)晶體硼的結(jié)構(gòu)類型取決于兩個10B原子的相對位置，兩個10B相鄰、相間或相對，所以共有3種結(jié)構(gòu)類型。1個硼原子形成

4、5根BB鍵，則1個硼原子占有的BB鍵為5x|=2.5,該結(jié)構(gòu)單元含有BB鍵的數(shù)目為2.5X12=30。六方相氮化硼中1個硼與3個氮原子結(jié)合，硼原子的雜化類型為sp2雜化。六方相氮化硼不導(dǎo)電的原因是層狀結(jié)構(gòu)中沒有自由移動的電子。(4)與Ti原子距離最近且相等的Ti原子有12個,與Ti原子距離最近且相等的N原子有6個(在Ti的上、下、左、右、前、后)。氮化鈦晶體中陰陽離子的電荷數(shù)均高于氯化鈉晶體中陰陽離子的電荷數(shù)，氮化鈦晶體的晶格能高于氯化鈉晶體的晶格能，因此氮化鈦晶體的熔點高于NaCl晶體的熔點。(5)該晶胞中12MCo的個數(shù)為8X8+1=2，則該晶胞的質(zhì)量為Ng=Pgcm-3X(aX10-7c

5、m)3,M=A5a3PNX1022。答案：(I)ls22s22p63s23p64s212330sp2雜化層狀結(jié)構(gòu)中沒有自由移動的電子126正八面體氮化鈦晶體中陰陽離子的電荷數(shù)均高于氯化鈉晶體中陰陽離子的電荷數(shù)，氮化鈦晶體的晶格能高于氯化鈉晶體的晶格能5a3PNX1022(2018麻城一中模擬)鐵、鉆、鎳并稱鐵系元素，性質(zhì)具有相似性。TOC o 1-5 h z基態(tài)鈷原子的核外電子排布式為。鐵氰化鉀KFe(CN)溶液可以檢驗Fe2+。1molCN-中含有n鍵的數(shù)目為36，與CN-互為等電子體的分子有,鐵氰化鉀晶體中各種微粒間的相互作用不包括。a.離子鍵b共價鍵c.配位鍵d.金屬鍵e.氫鍵f.范德華

6、力納米結(jié)構(gòu)氧化鉆可在室溫下將甲醛(HCH0)完全催化氧化。甲醛分子的立體構(gòu)型為，碳原子的雜化類型為。NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點NiOFeO(填“”)，判斷依據(jù)是某氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：原子坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。如圖晶胞中，原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)；C為(0,1,1)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為若該晶體的密度是pgcm-3，則晶胞中兩個最近的Fe的核間距為cm。(用含P的代數(shù)式表示，不必化簡)解析：(2)CN-中C、N之間為三鍵，根據(jù)1個三鍵中含有1個O鍵和2個n鍵，1molCN-含有2N個n鍵。

7、K+、Fe(CN)3-之間為離子鍵，F(xiàn)e3+與CN-之間為配位鍵,CN-中C、A6N之間為共價鍵。(3)HCHO的結(jié)構(gòu)式為日日，c無孤電子對，立體構(gòu)型為平面三角形，C的雜化軌道數(shù)為3,雜化類型為sp2雜化。(4)NiO、FeO都是離子晶體，氧離子半徑相同,。該晶胞中Fe的個Ni2+半徑比Fe2+小，半徑越小離子晶體的晶格能越大，晶格能越大熔點越高，故熔點：NiOFeO。D位于該晶胞側(cè)面的面心，可知其坐標(biāo)參數(shù)為1,數(shù)為8x8+6x|=4，N的個數(shù)為1。設(shè)兩個最近的Fe核間距為xcm,晶胞的邊長為acm,則”寸2a=2x，故a=./2x。則pgcm-3XCj2xcm)3=56X4+14NA答案：(

8、1)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s22NCO、NdefA2平面三角形sp2雜化NiO、FeO都是離子晶體，氧離子半徑相同，Ni2+半徑比Fe2+小，半徑越小離子2,2)晶體的晶格能越大，晶格能越大熔點越高1，(2018唐山模擬)鈦對酸、堿具有較強的耐腐蝕性，密度小，比強度高，已成為化工生產(chǎn)中重要的材料?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布式為，其原子核外未成對電子有個。金屬鈦晶胞如圖所示，晶胞參數(shù)為a=b=295.08pm,c=468.55pm,a=B=90,Y=120，則金屬鈦為堆積(填堆積方式)，其中鈦原子的配位數(shù)為。用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl可得到多

9、孔的海綿鈦。已知TiCl在通常情況下是無44色液體，熔點為一25C，沸點為136C，由此可知TiCl為晶體。4通過X射線探明KCl、CaO、TiN晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似，且知兩種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下：離子晶體KClCaO晶格能/(kjmol-i)7153401解釋KCl晶格能小于CaO的原因：。鈦可與C、N、O等元素形成二元化合物，C、N、O元素的電負性由大到小的順序是鈣鈦礦晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為。晶胞中的原子可用x、y、z組成的三數(shù)組來表示它在晶胞中的位置，稱為原子坐標(biāo)。已知原子坐標(biāo)為A(0,0,0),bo,2，oj；則Ca的原子坐標(biāo)為。解析：(1)鈦原子的核電荷

10、數(shù)為22，其電子排布式為Ar3d24s2，則價電子排布式為3d24s2，其原子核外的d軌道有2個未成對電子。如題圖所示，金屬鈦為六方最密堆積，其中鈦原子的配位數(shù)為12。(2)TiCl在通常情況下是無色液體，熔點為一25C,沸點為136C,4熔、沸點較低，由此可判斷TiCl是由共價鍵結(jié)合的分子，屬于分子晶體。(3)已知離子晶4體的離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。KCl、CaO均是離子晶體，而K+的半徑大于Ca2+、K+的電荷數(shù)小于Ca2+,Cl-的半徑大于O2-、Cl-的電荷數(shù)小于02-,故KCl的晶格能小于CaO的晶格能。(4)元素的非金屬性越強，電負性越大，C、N、0三種元素非金屬

11、性的強弱順序為0NC,則電負性由大到小的順序是0NC。(5)根據(jù)鈣鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)圖，晶胞中Ti原子數(shù)為8x8=1,o原子數(shù)為12x1=3,Ca原子數(shù)為1,所以該化合物的化學(xué)式為CaTiO3。Ca位于晶胞的體心，則Ca的原子坐標(biāo)為g,|,fj。答案：(1)3d24s22六方最密12(2)分子1112，2，2(3)KCl、CaO均是離子晶體，而K+的半徑大于Ca2+、K+的電荷數(shù)小于Ca2+,Cl-的半徑大于O2-、Cl-的電荷數(shù)小于O2-,故KCl的晶格能小于CaO的晶格能(4)ONCCaTiO3(2018山西名校聯(lián)考)碳和硅屬于同主族元素，在生活生產(chǎn)中有著廣泛的用途。在基態(tài)14C原子中，核外存在

12、對自旋方向相反的電子。Fe(CO)5又名羰基鐵，常溫下為黃色油狀液體，則Fe(CO)5的晶體類型是55，與CO互為等電子體的分子的分子式為。C、O和Si的成鍵情況如下:化學(xué)鍵C0C=0Si0Si=0鍵能/(kjmol-1)360803464640C和0之間易形成含有雙鍵的CO2分子晶體，而Si和0之間則易形成含有單鍵的SiO2原子晶體，請結(jié)合數(shù)據(jù)分析其原因為。觀察C晶胞(如圖所示)，回答下列問題：60與每個C60分子距離最近且相等的C60分子有個，其距離為6060cm(列出計算式即可)。C晶體中C和C間的作用力屬于(填“離子鍵”“共價鍵”或“分子666間作用力”)已知C晶體內(nèi)相鄰C球體間的距離

13、是304pm，則與石墨層間距離(335pm)相比較，6060兩者數(shù)據(jù)存在差異的原因是。一種石英晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，可以看成是在晶體硅的晶胞中每兩個硅原子間插入一個氧原子而得到的。其中硅原子的配位數(shù);若該晶胞的晶胞參數(shù)為a有兩對自旋方向相反的電子。(2)Fe(C0)常溫下為液體，熔、沸點較低，則為分子晶體。與CO互為等電子體的分子為N(4)C晶胞為面心立方最密堆積，與C分子距離最近且26060相等的C分子有12個(分別在同層、上層、下層，各四個)，其距離為晶胞面對角線的一半,60即X1.41X10-7cm=0.71,|l2X10-7cmoC晶體為分子晶體，晶體中C和C間的2606060作用力屬于分子間作用力。C的摩爾質(zhì)量大于C的摩爾質(zhì)量，C分子間作用力較大，間6060距較小。(5)該晶胞中1個Si原子與4個0原子結(jié)合，故Si的配位數(shù)為4。每個SiO2晶胞中Si的個數(shù)為8x8+6X1+4=8。以該晶胞為研究對象，含有8個Si、16個0,則SiO?TOC o 1-5 h z28X8+16X16,、480晶體的密度Ng(aX10-iocm)3=NaXi0_iogcm-3。AA答案：(1)2(2)分子晶體N2碳與氧之間形成雙鍵的分子放出的能量(803kJmol-iX2=1606kjmol-i)大